CN107848052A - 用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法 - Google Patents

用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法，该方法利用形成有检测槽的块体，电极在该检测槽内分别在沿Z轴的高度方向以不同大小限定的两个XY平面上运动，使得电极分别与检测槽进行三点接触，从而利用通过经过三点的各个圆的中心和三角函数来校正电极的垂直状态。由此利用简单形状的块体而校正电极的垂直状态，不仅能够自动并方便地实现垂直校正，而且能够提高对于加工对象的放电加工的精确度而减少不良率。特别是，另一目的在于提供如下的用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法，通过将检测槽形成为向内逐渐变窄的圆锥柱形状，从而即使在将以Z轴为基准倾斜的电极插入到检测槽的内部的情况下，也能够避免电极的侧面与检测孔的内侧表面接触，由此能够防止误检测出电极的位置，进而能够实现精密且准确的校正。

Description

用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法
技术领域
本发明涉及用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法，具体地，涉及通过利用由圆锥柱状的检测槽所限定的XY轴平面，检测出利用电极杆所在的具有相互不同大小的两个XY轴平面上的三点的圆的中心，从而利用斜边和底边并适用三角函数容易地校正电极的垂直位置。
背景技术
通常放电加工机大致分为两种，即，大致分为超细孔放电加工机和线放电加工机，其中，通过超细孔放电加工机能够在加工对象上形成具有预设大小的槽或孔，而线放电加工机通过向利用如上所述的超细孔放电加工机加工出的孔内插入线，从而能够加工出所需形状。在专利文献1至专利文献3中公开了关于上述超细孔放电加工机的技术。
专利文献1涉及一种超细孔放电加工机，其目的在于提供一种如下的超细孔放电加工机，即在具有超细钻头的头部上设置电极交换装置，从而能够减少交换电极作业的时间，由此能够提高对于复杂形状的加工件的作业效率。
专利文献2涉及一种用于超细孔放电加工机的冷却装置，其目的在于通过将冷却装置设置为可伸出地容纳在超细孔放电加工机的本体内部，减少超细孔放电加工机的整体体积。另外，冷却装置(冷却水罐)采用滑动方式而能够易于伸出地容纳在本体内，从而能够易于实现冷却水的补充、过滤异物的去除等维护。
专利文献3涉及一种超细孔放电加工机的头部结构，其目的在于提供一种如下的具有两轴旋转结构的超细孔放电加工机的头部结构，即通过将安装有超细钻头的头部设置为能够绕左右及前后的两个轴旋转，从而能够克服对于加工方向的局限，由此能够易于加工出多种类型及复杂形状的加工件。
如图1所示，如上所述现有的超细孔放电加工机包括用于放置加工对象W的基座200以及设置在该基座200上的头部100，该头部100能够置于加工对象W上并能够沿三个轴(XYZ轴)运动。
特别是，所述头部100上设置有电极111，该电极111能够沿Z轴(图中的上下方向)运动并与所述加工对象W保持预设间隔而进行实质性放电加工。此时，电极111以预先设定的长度制造，其会随放电加工而被消耗，从而导致电极111的长度变短，因此，如图1所示地，通过将电极111插入到导向件110内而在与加工对象W保持预设间隔的状态下可靠地实现放电加工。
但是，上述现有的超细孔放电加工机具有如下问题。
(1)超细孔放电加工机通常相对于加工对象的表面垂直地形成槽或孔。
(2)为此，需要可靠地支撑电极的下部以使其与加工对象垂直布置，但实际上，由于导向件不能够垂直地支撑电极而无法垂直地形成槽或孔，从而引发加工不良。
(3)特别是，在因电极较细而使得槽或孔的直径较小的情况下，更频繁地产生上述不良现象。
(4)当在加工对象上无法垂直地放电加工出槽或孔时，作业人员通过调节导向件来校正以垂直地实现放电加工。但是，其是通过利用肉眼来校正垂直度，从而导致在精确度上存在偏差。
(5)在对于需要精确加工出槽或孔的加工对象的情况下，这种精确度上的偏差作为无法在精确的位置上垂直地加工出槽或孔的主要原因。
(6)由此，需要一种能够校正电极的技术以使得电极能够对加工对象垂直地实现放电加工。
(专利文献1)韩国注册专利第1033186号(注册日：2011.04.28)
(专利文献2)韩国注册专利第1075503号(注册日：2011.10.14)
(专利文献3)韩国注册专利第1112495号(注册日：2012.01.30)
发明内容
本发明考虑到如上所述的问题，其目的在于提供一种用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法，该方法利用形成有检测槽的块体，电极在该检测槽内分别在沿Z轴的高度方向以不同大小限定的两个XY平面上运动，使得电极分别与检测槽进行三点接触，从而能够利用通过经过三点的各个圆的中心和三角函数来校正电极的垂直状态。由此，利用简单形状的块体而校正电极的垂直状态，不仅能够自动并方便地实现垂直校正，而且能够提高对于加工对象的放电加工的精确度，从而减少不良率。
特别是，本发明的目的在于提供一种如下的用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法，即，通过将检测槽形成为向内逐渐变窄的圆锥柱形状，从而即使在将以Z轴为基准倾斜的电极插入到检测槽的内部的情况下，也能够避免电极的侧面与检测孔的内侧表面接触，由此能够防止误检测出电极的位置，进而能够实现精密且准确的校正。
为了达到上述目的，根据本发明的用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法利用块体10，电极111安装在沿三轴(XYZ轴)运动的头部100上，所述块体10具有检测槽11，该检测槽11具有向内逐渐变窄的圆锥柱形状，块体10放置在用于放置加工对象W的放电加工机的基座200上，其中，所述方法包括：第一步骤，将插入到导向件110内的电极111的末端放入所述检测槽11内；第二步骤，使所述电极111在XY轴平面12上运动，以找出经过所述电极111的末端与检测槽11的内表面接触的至少三点P1、P2、P3的圆的第一中心点O，并移送电极111的末端；第三步骤，在检测槽11内沿所述电极(111)的长度方向将所述电极111移送预设距离(H)；第四步骤，通过使得所述电极111在XY轴平面12’上运动，以检测出经过所述电极111的末端与检测槽11的内表面接触的至少三点的第二中心点O’的位置；以及第五步骤，利用三角函数求出所述电极111的倾斜角度θ，并利用导向件110对所述电极111校正相当于该倾斜角度θ的角度，其中，所述三角函数以所述距离H作为斜边，并以所述第三步骤中的从电极111的末端至所述第二中心点O’的距离作为底边B。
特别是，所述第三步骤中，将电极111更进一步向检测槽11的内部移送。
最后，所述第五步骤中，利用相互交叉布置的两个直线电机或伺服电机校正导向件110的角度。
根据本发明的用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法具有如下效果。
(1)利用具有检测槽的块体，并利用经过沿XYZ轴运动的电极在由检测槽限定的XY平面上与检测槽接触的三点的圆容易地校正电极的垂直状态。
(2)特别是，这种电极的垂直校正能够使得超细孔放电加工机能够对所需要放电加工出垂直的槽或孔的加工对象进行精确加工，从而能够通过提高加工对象的品质而减少不良率。
(3)另外，通过附加了具有检测槽的块体的简单结构，利用通常用于检测电极位置的坐标而能够校正上述电极的垂直状态，由此能够使得附加结构最小化且能够精密地实现放电加工。
(4)通过自动实现导向件的角度调节，从而能够自动化电极的垂直校正，由此不仅能够减少放电加工所需准备时间，而且还能够减少精密加工所需的作业时间而提高生产效率。
附图说明
图1为用于示出通常的放电加工机中沿着三个轴(XYZ轴)运动的过程中对加工件形成槽或孔的现有的头部的简略图；
图2为用于示出根据本发明的制造检测孔的块体的整体形状的立体图；
图3至图5为用于示出根据本发明的利用块体校正电极的垂直度的过程的图，其中，各个图中，上部图为用于示出各个校正过程的图，下部图为用于示出各个XY轴平面的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行更详细地说明。在此之前需要说明的是，本说明书以及权利要求中使用的用语和单词不能解释成限定于通常或词典上的意思，而是应解释为，发明人根据为了以最优方式说明其自身发明而可以适当定义用语和概念的原则而定义的符合本发明技术思想的意思和概念。
因此，本说明书中记载的实施方式和附图中图示的结构只是本发明的最优选的实施方式而并不代表本发明的所有技术思想，从本申请的出发点来看应解释为可以具有能够替换上述实施方式的多种均等物和变形方式。
(结构)
如图1至图5所示，根据本发明的用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法通过五个步骤来实现。对此按照各个步骤进行详细说明如下。
在此，如图1所示，电极111可以通过通常技术来制造，该电极111安装在头部100上，该头部100安装为能够沿三个轴(XYZ轴)运动，并且安装在用于放置加工对象W的超细孔放电加工机的基座200上方，导向件110安装在所述头部100的下部以能够插入电极111，从而用于导向电极111与加工对象W保持预设间隔地实现放电加工。
另外，根据本发明的块体10的内部形成有检测槽11，该检测槽11形成为朝向块体10的内部逐渐变窄的形状。此时，该检测槽11优选形成为圆锥柱状，从而在位于检测槽11内部的电极111运动时，使得电极111末端能够在具有预设直径的圆内进行运动。特别是，即使在电极111如图所示地不是垂直的状态下也能够防止电极的外表面与检测槽11的内表面接触。
另外，如图3至图5所示，各个图中，上部图分别示出了截取块体10的剖视图，下部图分别示出了使得电极111能够在其内运动的XY轴平面12。
如图3所示，第一步骤为放入电极111并使得电极111的末端位于检测槽11内的过程。其中，可以控制头部以使得电极111沿Z轴(图示的上下方向)运动，并且可以根据情况控制头部以使该头部沿X轴和Y轴(与基座平行的平面)运动的同时还可以控制头部使其沿Z轴运动。
如图3和图4所示，第二步骤为找出虚拟的XY轴平面12上的第一中心点O后将电极111的末端移送至该第一中心点O的步骤。
在此，XY轴平面12表示电极111能够在该平面上运动的虚拟的平面。即，电极111通过XYZ轴进行沿三个轴的运动，此时，在固定Z轴(上下位置)的状态下，电极111沿两个轴(XY轴平面)方向运动。此时，是指两个轴平面中的围绕检测槽11的平面。
另外，此时的第一中心点O为经过三点P1、P2、P3的圆的中心。即，在使电极111沿XY轴运动时，能够检测出电极111的末端与XY轴平面12的边缘碰触的一个点P1，随着电极111从该点P1再次沿XY轴平面12的运动，能够依次检测出与电极111接触的其他两个不同点P2、P3。
在此，能够求出经过上述三点P1、P2、P3的圆的中心，将该中心作为第一中心点O，如图3和图4所示地，移动电极111的位置使得电极111的末端从电极111的末端点P移动至第一中心点O。
在本发明的优选实施方式中，所述第一中心点O通过经过三个点的圆的中心求出，但是通常技术人员能够容易地知晓即使通过经过四个点或四个点以上的点来求得也能够获得相同的结果。
如图5所示，第三步骤为在检测槽11内将电极111移送预设距离H的步骤。即，电极11受到导向件110的导向而能够被以沿长度方向运动的方式移送，此时，可沿长度方向将所述电极111移送预设距离H。
此时，可以将所述电极111的末端移送至进入检测槽11的内部或者朝向检测槽11的外侧露出，优选地，将所述电极111的末端移送至进入检测槽11的内部，从而使得电极111的末端不会向检测槽11的外侧脱离出。
如图5所示，第四步骤为利用电极111检测出第二中心点O’的步骤。此时，该检测通过采用与如上所述第二步骤中描述的利用三点检测第一中心点O的过程相同的方法来实现。
此时，与第二步骤不同的点是用于获得三点位置的XY轴平面12’的位置不同。即，由于电极111更向检测槽11的内侧插入，因此仅在XY轴平面12’的大小也会随之减小的这一点上存在差异，而检测中心点位置的方法则相同。
如图5所示，第五步骤为调节导向件110而校正电极111以使其垂直于加工对象的过程。此时，调节导向件110的角度可以通过利用上述距离H和从电极111的末端至第二中心点O’的距离并适用三角函数。
即，在以所述第三步骤中移动的距离H作为斜边、并以所述第三步骤的从电极111的末端至第二中心点O’的距离作为底边B的直角三角形中，利用三角函数能够计算出其夹角角度θ。
由此，通过对导向件110调节计算得出的角度，从而完成电极111的垂直校正。在此，可以利用相互交叉布置的两个直线电机或伺服电机调节导向件110的位置而实现校正。
在图5中，虽然底边B在体现块体10的剖面和XY轴平面12’上以不同的长度来显示，但这只是由于从侧面观察XY轴平面12’时，块体10中表示的底边长度看起来与XY轴平面12’的底边长度不同，但实际上为相同的长度。另外，图中的箭头表示电极111的末端移动的路径。
如上所述，本发明通过利用检测槽而能够容易且快速地对电极实现垂直校正，从而能够垂直地精确加工出槽或孔。
附图标记说明
10：块体
11：检测槽
12、12’：XY轴平面
110：导向件
111：电极

Claims (3)

1.一种用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法，其特征在于，所述方法利用块体(10)，电极(111)安装在沿三轴(XYZ轴)运动的头部(100)上，所述块体(10)具有检测槽(11)，该检测槽(11)具有向内逐渐变窄的圆锥柱形状，所述块体(10)放置在用于放置加工对象(W)的放电加工机的基座(200)上，所述方法包括：
第一步骤，将插入到导向件(110)内的所述电极(111)的末端放入所述检测槽(11)内；
第二步骤，使所述电极(111)在XY轴平面(12)上运动，以找出经过所述电极(111)的末端与所述检测槽(11)的内表面接触的至少三点(P1、P2、P3)的圆的第一中心点(O)，并移送所述电极(111)的末端；
第三步骤，在所述检测槽(11)内沿所述电极(111)的长度方向将所述电极(111)移送预设距离(H)；
第四步骤，使所述电极(111)在XY轴平面(12’)上运动，以检测出经过所述电极(111)的末端与所述检测槽(11)的内表面接触的至少三点的第二中心点(O’)的位置；以及
第五步骤，利用三角函数求出所述电极(111)的倾斜角度(θ)，并利用所述导向件(110)对所述电极(111)校正相当于所述倾斜角度(θ)的角度，其中，所述三角函数以所述距离(H)作为斜边，并以所述第三步骤中的从所述电极(111)的末端至所述第二中心点(O’)的距离作为底边(B)。
2.根据权利要求1所述的用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法，其特征在于，所述第三步骤中，将所述电极(111)更进一步向所述检测槽(11)的内部移送。
3.根据权利要求1或2所述的用于超细孔放电加工机的电极垂直校正方法，其特征在于，所述第五步骤中，利用相互交叉布置的两个直线电机或伺服电机校正所述导向件(110)的角度。
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